每个电气人都有的疑问:单片机和PLC哪个好学?看看过来人怎么说
很多人问,单片机和PLC哪个好学? 今天咱们就来说说这个问题。
单片机是微型计算机系统,属于微控制器的其中一种,PLC的全称是可编程逻辑控制器,从名字上来看这二者肯定有相通之处,但又互相区别。
对于单片机好学还是PLC好学的问题,总的来看,PLC因为入门简单,所以更适合新手,更容易上手和入门,口说无凭,一起来看看原因。
单片机的确功能比PLC强大,但功能越强越广,就意味着电路也会很复杂,,单片机的编程语言C语言或汇编语言相较于梯形图来说,没那么容易懂。总而言之,想学单片机,你不仅得有计算机硬件基础。还要会C语言编程,而且对电路这方面也要多多了解。
接下来具体分析在这几个方面的单片机和PLC的优劣势。
1、编程语言
PLC的编程语言有:梯形图语言(LD)、指令表语言(IL)、功能模块图语言(FBD)、顺序功能流程图语言(SFC)、结构化文本语言(ST)。
梯形图是应用较多的,因为它有点像电气控制中继电器线圈和触电动作之间的关系,如果学过继电器-接触器控制的话,入门就容易很多,所以很多电气控制人员选择它,新手用梯形图进行编程也会容易一些。
单片机的编程语言是C语言或汇编语言,也采用自带的编程语言(如51单片机的ASM语言)。
单片机指令代码多且复杂,所以编程要更难一些,尤其是涉及到更复杂项目程序会更难,因为不仅要懂英文,还要懂数制,如果有计算机基础的人可能会好一些。
2、硬件
单片机价格低,下面这张图就是他的开发板,中间的最大的STC就是单片机开发板的核心芯片,从图上可看出,它的外设输入、输出是比较多的。且单片机的控制电路需要用户自己设置。
PLC的外观看起来就很简洁,因为它的接口、电源、抗干扰电路都被设计在PLC内部,因此学习并操作时,在电路方面花费的时间和精力就比较少,主要的重点是学会用梯形图控制各个输出端口,梯形图对于新手来说,往往容易上手。并且添加扩展模块就可以实现其他功能,但PLC的价格比单片机贵。
3、应用领域
单片机的领域比PLC广,可以广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,技术含量高,使用灵活,但是工作量较大,抗干扰、模块化要求低。开发消费电子、商业应用的电子、玩具、家电等可以选择单片机。
但要知道单片机只是一个芯片,所以电路比较复杂,初学者经常会面临抗干扰能力不强,现信号失真,干扰过大的问题。但对于经验丰富者来说也不算事。
很多人说单片机在工业领域可以代替PLC,我只能说在工业领域,多数自动控制的大型设备还是要用PLC来完成。在设计之初,PLC就更注重于工业应用,对于防干扰、设备接口、联网、模块化都有完善的技术支撑,使用方便简单,开发设计周期短。例如,自动化生产线,就必须用PLC来做。单片机只能用来开发一些补充设备。
总的来说:如果你是新手或是电工,又或是准备在工业领域发展,建议你先学PLC,如果后续有需要可以再学单片机。每个人的情况不同,依据个人需求做选择才是最佳的。
还有,这年头一技在手,天下我有的情况太少,有的公司之前只有单片机,后来公司产品扩展转型,就对PLC也有需求,作为东家,肯定希望自己的员工也能会PLC。所以,在外工作,学习能力很重要。 很多东西只是开头难,学到后面就会融会贯通,一通百通。
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PLC的几种编程方式比较
在工业自动化领域,PLC是最主要的控制器。在各种控制场景,化工厂的过程控制、生产流水线的运动控制、非标设备控制等,均有PLC的运用。其控制手段灵活,系统构建快速,运用稳定可靠。
依照国际电工委员会制定的工业控制编程语言标准(IEC1131-3),PLC的编程方式有梯形图语言(LD)、指令表语言(IL)、功能模块语言(FBD)、顺序功能流程图语言(SFC)、连续功能图(CFC)、结构化文本语言(ST)。但现目前在工业运用中,常用的编程方式有梯形图、结构化文本语言、功能模块。其他三种方式的运用已趋向于特定的运用场景的使用,而不像这三种编程方式,在各类的控制场景下均有使用。
这里以一个启动/保持/停止控制为例,给大家介绍PLC的几种常用编程方式。下图为示例相关变量的定义。
PLC变量定义
功能要求 :开始信号接通时,运行信号输出;当停止信号接通时,运行信号停止输出。
梯形图(LD)
在PLC的几种编程方式中,梯形图是最常见的编程方式。在处理一些逻辑类控制时,编程处理非常方便。受到很多工程师的喜欢和使用。如下图所示,即为梯形图的编程示例。
梯形图编程示例
语句表(IL)
语句表的编程表达方式,非常接近于早期的电脑助记符编程语言。所有的动作均通过语句表实现。感官上看起来非常不直观,在编程的时候相应的规约也比较多,也需要工程人员对此非常熟悉。否则很难做出一个高质量的程序。同时,这种编程方式非常不适宜于完成大工作了的控制要求。所以,现目前使用这种方式编程的工程师越来越少。语句表编程示例如下:
语句表编程示例
功能块图(FBD)
功能块图编程,编程方式上将各种功能实现,通过一个个的功能块表达。这种编程方式上,在调试的过程中,监控程序可以直径看到程序运行的导通方向。即哪一路导通,哪一路没有导通非常分明。所以在电机控制的处理方面,非常好用。如伺服电机控制过程中,电机会通过状态字在各种运行模式下切换,采用功能块图的编程方式来处理这类控制运用,会非常方便。
功能块图编程示例
结构化文本(ST)
结构化文本的编程方式是一种类似于高级编程语言的PLC编程方式。其编程思路方式非常接近于C语言。在处理一些复杂的算法控制的时候,选择使用结构化文本编程方式。以前使用PLC完成复杂的算法的时候,非常不方便处理的情况,使用ST方式,会变得非常容易。在PLC的功能越来越强大,需求越来越多样的今天。结构化文本可以更大的发挥PLC的运用潜力。可以预见,在PLC的运用上,结构化文本编程方式会越来越常用。
结构化文本编程示例
综上,在PLC的各种编程方式上,各有运用特长。
梯形图:逻辑处理;
功能块图:类似“状态字”的控制场景;
结构化文本:处理算法控制。
在编程的过程中,选择合适的编程方式,可以极大的提高编程调试效率。大大的减轻工程师的工作强度。当然,这亦要求工程师在PLC编程的过程中,除了会常用的编程方式外,还需要掌握其他的编程方式。
(转载请注明来源函控自动化工程师头条号)
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